public class LinkedList<E> {
    /**
     * 从链表中移除指定元素。
     *
     * @param e 要移除的元素。
     * 该方法通过遍历链表找到指定元素，如果找到，则将其从链表中移除。
     */
    public void removeElement(E e) {
        // 从虚拟头节点开始遍历
        Node prev = dummyHead;
        while (prev.next != null) {
            // 如果当前节点的元素等于要删除的元素，则停止遍历
            if (prev.next.e.equals(e)) {
                break;
            }
            // 否则，移动到下一个节点
            prev = prev.next;
        }

        // 这里又一次判断prev.next是为了如果找完整个链表后没有找到要删除的元素（即想要删除的元素不存在）不执行删除节点操作
        if (prev.next != null) {
            // 删除节点并更新链表
            Node delNode = prev.next;
            prev.next = delNode.next;
            delNode.next = null;
            // 这里老师疑似没有维护size的值
            size --;
        }
    }


    /**
     * 节点以内部类的形式呈现
     */
    private class Node {

//        public static void main(String[] args) {
//            Integer[] arr = {1,2,3,4,7,5};
//            LinkedList<Integer[]> linkedList = new LinkedList<>();
//            LinkedList<Integer[]>.Node node = linkedList.new Node(arr);

//            System.out.println(linkedList.isEmpty());
//            System.out.println("hhhhh");

//        }

        public E e;
        public Node next;

        public Node(E e, Node next) {
            this.e = e;
            this.next = next;
        }

        public Node(E e) {
            this(e, null);
        }

        public Node() {
            this(null, null);
        }

        /**
         * 参数为数组的构造函数，使用数组来初始化链表
         */
        public Node(E [] arr){
            if (arr == null || arr.length == 0){
                throw new IllegalArgumentException("arr can not be empty!");
            }
            this.e = arr[0];
            Node cur = this;
            for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
                cur.next = new Node(arr[i]);
                cur = cur.next;
            }
        }

        @Override
        public String toString() {
            return e.toString();
        }
        public String toString2() {
            StringBuilder res = new StringBuilder();
            Node cur = this;
            while (cur != null){
                res.append(cur.e + "->");
                cur = cur.next;
            }
            res.append("NULL");
            return res.toString();
        }
    }

    private Node dummyHead;             // 虚拟头节点
    private int size;

    /**
     * 无参数的构造函数
     */
    public LinkedList() {
        dummyHead = new Node(null,null);
        size = 0;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] nums = {1,2,6,3,4,5,6};
        LinkedList<Integer> integerLinkedList = new LinkedList<>();
        LinkedList<Integer>.Node head = integerLinkedList.new Node(nums);

        System.out.println(head.toString2());
        LinkedList<Integer>.Node res = new LinkedList<Integer>().removeElements(head, 6);
        System.out.println(res.toString2());
    }

    /**
     * 获取链表的元素个数
     * @return
     */
    public int getSize() {
        return size;
    }

    /**
 * Removes all elements in the linked list with the given value.
 *
 * @param head The head node of the linked list.
 * @param val The value of the elements to be removed.
 * @return The head node of the linked list after removal.
 */
public Node removeElements(Node head, int val) {
    // Remove any head nodes with the specified value
    while (head != null && head.e.equals(val)) {
        Node delNode = head;
        head = head.next;
        delNode.next = null;
    }

    // If the entire list has been removed or is empty, return directly
    if (head == null) {
        return head;
    }

    Node prev = head;
    // Traverse the list to remove other nodes with the specified value
    while (prev.next != null) {
        // 检查当前节点是否是要删除的节点
        if (prev.next.e.equals(val)) {
            Node delNode = prev.next;
            // 删除节点，将前一个节点的next指向当前节点的下一个节点
            prev.next = delNode.next;
            // 断开被删除节点的连接，防止形成悬挂指针
            delNode.next = null;
        } else {
            // 当前节点不是目标节点，移动到下一个节点
            prev = prev.next;
        }
    }

    return head;
}


    /**
     * 返回链表是否为空
     * @return
     */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    /**
     * 在链表的index位置添加新元素
     * @param index
     * @param e
     */
    public void add(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index.");
        }
        // 指向当前节点的前一个结点
        Node prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            prev = prev.next;
        }

        prev.next = new Node(e, prev.next);
        // 等价于下面三句代码
//        Node node = new Node(e);
//        node.next = prev.next;
//        prev.next = node;

        size++;
    }

    /**
     * 在链表头部添加新的元素e
     * @param e
     */
    public void addFirst(E e) {
        add(0, e);
    }

    /**
     * 在链表末尾添加新元素
     * @param e
     */
    public void addLast(E e) {
        add(size, e);
    }

    /**
     * 获得链表的第index（0-based）个位置的元素
     * 在链表中不是一个常用的操作，练习用
     * @param index
     * @return
     */
    public E get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("Get failed. Illegal index.");
        }
        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur.e;
    }

    /**
     * 获取链表的第一个元素
     * @return
     */
    public E getFirst() {
        return get(0);
    }

    /**
     * 获取链表的最后一个元素
     * @return
     */
    public E getLast() {
        return get(size - 1);
    }

    /**
     * 修改链表的第index（0-based）个位置的元素为e
     * @param index
     * @param e
     */
    public void set(int index, E e) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("Set failed. Illegal index.");
        }
        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        cur.e = e;
    }

    /**
     * 查找链表中是否有元素e
     * @param e
     * @return
     */
    public boolean contains(E e) {

        Node cur = dummyHead.next;
        while (cur != null) {
            if (cur.e.equals(e)) {
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }

    /**
     * 从链表中删除index（0-based）位置的元素，返回删除的元素
     * @return
     */
    public E remove(int index){
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal.");
        }
        Node prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++){
            prev = prev.next;
        }
        Node retNode = prev.next;
        prev.next = retNode.next;
        retNode.next = null;
        size --;

        return retNode.e;
    }

    /**
     * 从链表中删除第一个元素，并返回删除的元素
     * @return
     */
    public E removeFirst(){
        return remove(0);
    }

    /**
     * 从链表中删除最后一个元素，返回删除的元素
     * @return
     */
    public E removeLast(){
        return remove(size -1);
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
//        for (Node cur = dummyHead.next; cur != null; cur = cur.next) {
//            res.append(cur + "->");
//        }
        Node cur = dummyHead.next;
        while (cur != null){
            res.append(cur + "->");
            cur = cur.next;
        }
        res.append("NULL");
        return res.toString();
    }

}
